5月末，記者從中信微合金化技術(shù)中心（下文簡(jiǎn)稱(chēng)中心）了解到，2023年，中心持續踐行國家綠色低碳及高質(zhì)量發(fā)展戰略，組織了70余項研發(fā)和推廣合作項目，并不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈合作的廣度和深度，在鋼鐵材料、電池材料和納米晶磁性材料等多個(gè)領(lǐng)域中推進(jìn)材料科學(xué)基礎研究，進(jìn)行新材料開(kāi)發(fā)與推廣應用，取得顯著(zhù)成績(jì)。在嚴峻的鋼鐵形勢下，2023年含鈮鋼產(chǎn)量仍實(shí)現新跨越，首次突破1億噸；鈮在電池和納米晶等新領(lǐng)域內的應用和研究均取得新突破。

　　據中心主任郭愛(ài)民博士介紹：微Nb技術(shù)在國內鋼廠(chǎng)常規H型鋼中的應用規格及產(chǎn)量實(shí)現新突破，在建龍烏海和山西新泰等也已形成批量穩定生產(chǎn)。在重型H型鋼方面，通過(guò)鈮微合金化改進(jìn)工藝生產(chǎn)的翼緣厚度已經(jīng)擴大到115mm。在角鋼方面，以Nb、V復合路線(xiàn)開(kāi)發(fā)的Q420級角鋼在唐山盛財已經(jīng)形成批量穩定業(yè)生產(chǎn)。

　　在結構板材領(lǐng)域，中心圍繞產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展以及鋼企數智會(huì )化轉型需求，推進(jìn)構建鈮技術(shù)支持的高質(zhì)量產(chǎn)品、高效穩定生產(chǎn)、綠色低碳和全流程低成本的解決方案。2023年低Mn微Nb應用生產(chǎn)突破600萬(wàn)噸，用低錳技術(shù)解決低合金鋼性能、內部質(zhì)量和整板/卷均勻性問(wèn)題，有望成為普通鋼高質(zhì)量和高效率生產(chǎn)的廣普性解決方案。通過(guò)提升焊接疲勞性能并推動(dòng)相關(guān)標準制訂，以解決Q420高強鋼在風(fēng)電塔筒設計應用的瓶頸，2023年其應用突破48萬(wàn)噸，同比增長(cháng)270%。

圖為第四屆建筑橋梁結構鋼及其應用國際研討會(huì )現場(chǎng)。

　　在汽車(chē)領(lǐng)域，中心在超級抗氫脆2000Mpa級鈮微合金化熱成形鋼取得新突破，性能遠超同級別鋼種。含鈮熱成形鋼年應用量超過(guò)20萬(wàn)噸。開(kāi)發(fā)了700Mpa級別11.8mm含鈮機械脹形橋殼，替代14.0mm沖焊橋殼，實(shí)現減重15-20%，達到國際領(lǐng)先水平。開(kāi)發(fā)的600Mpa級熱基鍍鋅鋼種延伸率大于20%，擴孔率大于95%，優(yōu)于國外同類(lèi)產(chǎn)品。鈮微合金化DH鋼大批量應用，并首次開(kāi)發(fā)330-450Mpa級UF汽車(chē)外面板用鋼，產(chǎn)品在多個(gè)主機廠(chǎng)實(shí)現了工業(yè)化應用。在加強平臺建設工作中，與中國汽研和北理工共同組建了“汽車(chē)鋼研究/應用國際聯(lián)合實(shí)驗室”。新成形卡片為行業(yè)高強度沖壓剪切開(kāi)裂問(wèn)題提供了解決方案，牽頭的《汽車(chē)用先進(jìn)高強鋼薄板和薄帶擴孔試驗方法》CSAE標準發(fā)布。

 

圖為參加 “第三屆汽車(chē)EVI及高強度鋼氫脆國際會(huì )議”全體代表的合影。

　　在不銹鋼和特殊鋼領(lǐng)域，中心首次提出CrNbN對夾雜物的包裹技術(shù)，可顯著(zhù)提升雙相不銹鋼的耐蝕性能， 相關(guān)成果在Nature Communication發(fā)表。應用量再創(chuàng )新高。含鈮高溫滲碳用先進(jìn)齒輪材料成功批量應用于風(fēng)電齒輪箱和汽車(chē)變速器，通過(guò)材料組織的細化和均勻化有效提升了齒輪的疲勞壽命。

　　在新能源電池領(lǐng)域，中心成功開(kāi)發(fā)單晶高性能錳酸鋰，鈮在磷酸錳鐵鋰中研究開(kāi)發(fā)和推廣鈮改性多晶NCM811全電池，其性能媲美單晶NCM811。鈮酸鈉在快充、長(cháng)壽命、低溫友好的鋰存儲領(lǐng)域應用研究取得新進(jìn)展，相關(guān)成果在A(yíng)dvanced Science發(fā)展。

圖為參加2023（第六屆）鈮在電池中應用國際研討會(huì )代表的合影。

　　在納米晶磁性材料領(lǐng)域，中心開(kāi)發(fā)了高Bs納米晶合金B s=1.348T，矯頑力為0.736A/m，滿(mǎn)足了市場(chǎng)急需的低張力拉拔和寬量程互感器的需求。研制了磁導率在140-33000范圍的納米晶磁芯，可有效替代鐵氧體和磁粉芯，性能優(yōu)于含有Co、Ni的納米晶磁芯，具有顯著(zhù)的成本和性能優(yōu)勢，達到國際領(lǐng)先水平。所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品已實(shí)現批量化工業(yè)應用。

　　在有色金屬領(lǐng)域，中心開(kāi)發(fā)的鋁鈮硼細化劑在鋁合金汽車(chē)零部件上首次實(shí)現工業(yè)應用。相關(guān)成果申請發(fā)明專(zhuān)利7項，其中PTC專(zhuān)利3項。

　　在光學(xué)玻璃領(lǐng)域，中心與用戶(hù)對光學(xué)玻璃生產(chǎn)工藝進(jìn)行了調整，解決了高鈦含量氧化鈮在光學(xué)玻璃中應用的技術(shù)障礙。

　　上述研發(fā)成果 ，再次證明：微合金化技術(shù)，是中國鋼鐵業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的助推器，有著(zhù)光明的發(fā)展前景！

圖為全國產(chǎn)、學(xué)、研、用各單位共同研發(fā)、全球首發(fā)的含鈮Q500級高強鋼制做的風(fēng)電示范塔。（中信微合金化技術(shù)中心供圖）

圖為采用鈮氧化物作為負極材料的高倍率電池。